第03讲 功-九年级物理上册知识点讲解及课后练习(江苏专用)

第03讲 功 适用学科 物理 适用年级 九年级 适用区域 江苏 本讲时长 120分钟 知识点 及学习目标 1理解功、功率、机械效率的概念 2掌握功、功率、机械效率的简单计算 3理解常见机械的计算 有没有既省力又省距离的机械？ 功和力对物体做功的两个必要因素：把 与 的乘积称为机械功。 公式： ； 1 J = 1 N•m 力对物体不做功的三种情况： 1、 有距离无力。如足球离开脚后在水平面上滚动了一段距离，人对足球没有做功； 2、 有力无距离。如两名同学没有搬起石头，所以对石头没有做功； 3、 力与距离垂直。如搬着水桶水平移动一段距离； 功的原理：研究表明，使用简单机械可以省力但要费距离，或者可以省距离但要费力，即使用 。 *功是一个过程量，做功的过程是能量转化的过程。功是能量转化的量度。 斜面：当斜面高度一定时，斜面越长，越 。 斜面应用： 、 等。 考点一 功的概念和做功的必要因素 例1 关于功，下列说法正确的是 （ ） A．力越大做功越多 B．物体在力的方向上移动的距离越大做功越多 C．做功所用的时间越长做功越多 D．功等于作用在物体上的力与物体在力的方向上通过的距离的乘积 变式1 1J的功就是 （　 　） A．把质量为1kg的物体移动1m所做的功 B．把重1N的物体移动1m所做的功 C．在1N力的作用下，物体移动1m所做的功 D．在1N力的作用下，物体在力的方向上移动1m时，此力对物体做的功 变式2 下列情况中做功一定为1焦的是 （　　） A．将重为1牛的物体移动1米 B．将重为1牛的物体竖直向上移动1米 C．用1牛的力使物体移动1米 D．用竖直向上的1牛的力使受力物体竖直向上移动1米 考点二 力是否做功的判断 例2 下列有关功的说法正确的是 (　 　) A.足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功 B.吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中,吊车对重物做了功 C.运动员举着杠铃在空中停留的时间内对杠铃要做很大的功 D.用相同的力将质量不同的两个物体沿力的方向移动相同的距离所做的功不同 变式1 小张用40 N的推力将重力为100 N的物体沿水平方向匀速推动了10 m,则小张对物体所做的功是 (　 　) A.400 J B.600 J C.1 000 J D.1 400 J 变式2 在水平地面上，用60N的水平拉力拉重100N的木箱，使木箱沿拉力方向前进5m，拉力和重力所做的功分别是 （　 　） A．300J 500J B．300J 0J C．500J 300J D．无法确定 考点三 功的计算及公式的应用 例3 将掉在地面上的一本物理书捡起来放在课桌上,人对物理书做的功最接近于 (　 　) A.0.02 J　　 B.0.2 J　　 C.2 J　　 D.20 J 变式1 中国选手张湘祥在奥运会上获得男子举重62 kg级冠军,挺举成绩是176 kg,图为他比赛时的照片。他在挺举过程中对杠铃做的功最接近 (　 　)   A.600 J　　 B.1200 J　　 C.1800 J　　 D.3400 J 变式2 用如图所示的滑轮组匀速提升200 N的重物G,竖直向上的拉力F为100 N,重物被提升1 m,不计绳重和滑轮的摩擦,下列说法正确的是 (　 　)  A.拉力做的功是300 J B.动滑轮的重力为50 N C.拉力做的总功是200 J D.绳子末端移动的距离是2 m 变式3 如图所示，一工人用滑轮组提升重500N的物体，所用的拉力F为200N，物体以0.2m/s的速度匀速上升了10s（不计绳重、绳与滑轮间的摩擦） （1）求物体上升的高度。 （2）求拉力所做的功。 （3）若物重为800N时，拉力所做的功又是多少？ 考点四 功的分析与大小比较 例4 如图所示，已知m1＞m2＞m3，在同样大小的力F的作用下，三个物体都沿力的方向移动S，则力F所做的功最多的是 （ ） A．甲 B．乙 C．丙 D．一样多 变式1 在某高处将两块质量相等的石块A、B分别以两种方式落向地面：石块A自由落下到地面；石块B被用水平作用力水平抛出后，呈抛物线下落到地面。在石块落地的过程中，石块重力分别做功为WA和WB，则比较两者大小关系正确的是 （ ） A．WA＞WB B．WA=WB C．WA＜WB D．不好判断 考点五 功的原理和斜面 例5 生活中我们会见到或使用许多机械，好像用它们无所不能，事实上用它们永远做不到 （ ） A．省力 B．省距离 C．省时 D．省功 变式1 在图中，s=60cm，与之对应的h=30cm。现用弹簧测力计进行两次操作：（1）沿竖直方向匀速提升小车（2）沿斜面方向匀速拉动小车记录数据如下表： 操作、数据 测力计示数/N 移动距离/cm 竖直提升 10 30 沿斜面拉升 5.2 60 （1）分析表中的数据可知，斜面是一种 （省力/费力）的简单机械。 （2）沿竖直方向匀速提升小车拉力所做的功是 J，沿斜面方向匀速拉动小车拉力所做的功是 J，由此实验可推断，利用斜面提升物体时， （能/不能）省功。 （3）生活中常见的斜面有 。（写出一个） 本节课教学计划完成情况： 照常完成□ 提前完成□ 延后完成□ 学生的接受程度： 完全能接受□ 部分能接受□ 不能接受□ 学生的课堂表现： 很积极□ 比较积极□ 一般□ 不积极□ 教学反思概述： 第03讲 功和功率 适用学科 物理 适用年级 九年级 完成情况 完成评分 一．选择题（共10小题） 1．（2020春•莱州市期末）下列关于功的说法正确的是（　　） A．小明用力推桌子而未推动时，推力对汽车做了功 B．吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功 C．足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功 D．用手从地面竖直提起水桶，手向上的拉力对水桶做了功 2．（2020春•宁德期末）如图所示的现象中，对物体做了功的是（　　） A．搬而未动 B．小车在推力作用下运动了一段距离 C．提着滑板在水平路面上前行 D．举着杠铃在空中不动 3．（2020春•梁子湖区期末）2019年4月24日，我国运动员邓薇在浙江宁波举行的2019年亚洲举重锦标赛暨2020年东京奥运会资格赛女子64公斤级比赛中，打破三项世界纪录。其中在挺举比赛中她成功举起了142kg的杠铃（如图），在挺举过程中她对杠铃做功最接近于（　　） A．500J B．1000J C．1500J D．2500 J 4．（2020春•城阳区期末）下列说法正确的是（　　） A．用力将重物提起，这个过程中提力不做功 B．竖直下落的苹果越来越快，是因为苹果的重力越来越大 C．加速运动的物体一定受到非平衡力的作用 D．汽车在水平公路上匀速直线行驶时，所受牵引力与阻力是一对相互作用力 5．（2020春•莒县期末）如图，小明提着重为30N的滑板在水平路面上匀速前进，下列判断正确的是（　　） A．小明对滑板的作用力为0，小明对滑板做功 B．小明对滑板的作用力为0，小明对滑板不做功 C．小明对滑板的作用力为30N，小明对滑板做功 D．小明对滑板的作用力为30N，小明对滑板不做功 6．（2020春•邛崃市期末）下列说法不正确的是（　　） A．一个成年人站立时对地面的压强约1.5×104Pa B．一标准大气压比大象躺倒时对地面的压强大 C．把一个鸡蛋举起2m高，做的功大约是1J D．一个普通中学生在死海中漂浮时，受到的浮力约为50N 7．（2020春•西城区期末）在下列四个实例中，人施加的力对（加“•”）物体做功的是（　　） A．举重运动员举着杠铃静止不动 B．人提着公文包沿水平路面匀速前进 C．人推车，车水平前进一段距离 D．冰壶脱离人手后，继续在冰面上滑行 8．（2020•黄冈）成语“水滴石穿”，比喻力量虽小，但只要坚持，功到自然成。从物理的角度分析：①力改变了石头的形状；②水滴冲击石头时，石头对水滴没有作用力；③水滴加速下落过程，重力对水滴做了功；④水滴加速下落过程，受到了平衡力的作用。完全正确的一组是（　　） A．①③ B．①② C．①④ D．②④ 9．（2020•安顺）仅用8天就建成的武汉火神山医院，彰显的不仅是中国速度，更是战胜疫情的坚强决心。如图所示，为了在最短的时间完成地面基础建设，上百台挖掘机同时工作，其目的是增大所有挖掘机总的（　　） A．机械效率 B．功率 C．功 D．有用功 10．（2020•遂宁）我国的99A主战坦克在最近的一场军事演习中纵横驰骋，在高速运动中对假想目标进行了精准炮击，展现了我国99A坦克的卓越性能。下列相关分析正确的是（　　） A．炮弹在空中飞行过程中坦克对炮弹继续做功 B．99A坦克在水平路面做匀速直线运动时所受合力为零 C．99A坦克宽大的履带是为了增大对地面的压强 D．如果空中飞行的炮弹受到的外力全部消失，炮弹将保持静止 二．填空题（共2小题） 11．（2020春•市中区期末）当你用桶从井中提水时，你对桶做的功是　 　；如果桶掉进井里，从井捞桶时，桶里带着一些水，这时你对桶做的功是　 　，对水做的功是　 　（以上三空均选填“总功”、“额外功”或“有用功”）。当你提着水桶在水平地面上匀速前进，你对物体做功的　 　J，理由是：　 　。 12．（2020春•临邑县期末）2019年4月27日，中国选手刘诗雯4：2战胜队友陈梦，首次拿到世乒赛女单冠军，如图是刘诗雯比赛时用球拍击球时的情景。击球时球拍发生了　 　（选填“弹性”或“塑性”）形变。击球后，乒乓球离开球拍上升过程中，刘诗雯对乒乓球　 　（“做”或“不做”）功。 三．计算题（共3小题） 13．（2020•枣阳市一模）为了控制疫情，全国很多地方实行疫区封闭管理，并使用无人机进行常态化安全巡查。如图所示，是正在巡查的无人机，无人机起飞前，放在地面上时要确保“四脚”着地；启动后，利用遥控器可控制它运动和工作，无人机的部分参数如表，（g取10N/kg）求： （1）若无人机停放在水平地面上时对地面的压强是多少？ （2）无人机从地面飞到离地30m高处，再以最大水平速度匀速飞行20m，此过程中重力做的功是多少？ 机身质量/kg 24 “四脚”着地的总面积/cm2 10 电池充满电后储存电能/J 36000 最大水平速度/（m/s） 5 机身尺寸/mm 400×300×200 最大上升速度/（m/s） 1 14．（2020•恩施州）如图所示，在一池泥塘里试验，发现质量为5kg、底面积为0.01m2的B石块竖直地轻放在软泥中，刚好被承载住。求： （1）若将石块B抬高0.6m，对它至少应做多少功？（不计泥重、摩擦等因素的影响） （2）一位质量为60kg的人，要想在这种软泥中不陷落，应踩在面积至少为多大的木板上？（木板重以50N计算） 15．（2020•衡阳）如图所示，用一个动滑轮使重10N的物体在5s内匀速升高0.2m，绳子自由端所用的拉力F为6N．求： （1）绳子自由端移动的速度。 （2）拉力F做的功。 四．综合能力题（共1小题） 16．（2020•惠山区一模）图甲是园区内的停车装置，存车时只需40s就可以把汽车升到2m高处，图乙为工作原理图，其中A为架，O为杆OB的转动轴，杆的B端固定悬挂泊车，BC为牵引OB杆转动的钢丝绳，M为牵引钢丝绳的电动机。存车时，汽车开到存架上，电动机通过钢丝绳BC将杆OB拉到一定高度固定；取车，将OB杆放下使架落回地面。（忽略存架、OB的重力和机械各部分的摩擦力） （1）图乙中使用了定滑轮，它的作用是　 　； （2）在乙图中画出动力、阻力，以及它们的力臂；若此时汽车的质量为1.2t，B点到地面的垂直距离为3m，车的重心距离地面2m，OB长为5m，BC距离为1m。此时钢丝绳所受到的拉力大小为　 　N； （3）若使汽车离开地面到如图乙所示的位置，钢丝绳的拉力会逐渐　 　（填变大、变小或不变）； （4）汽车竖直上升的速度是　 　km/h，在这个过程中整个装置的车做的功是　 　J。 五．解答题（共1小题） 17．（2020•绍兴）2020年5月27日，中国珠峰高程测量登山队从北坡成功登顶，圆满完成峰顶测量任务，亿万民众共同见证这一极限挑战，激起国人满腔豪情。 （1）登顶的一大难关是“第二台阶”，这段垂直高度4米的岩壁上架着“中国梯”（图甲），登山队员的质量为75千克，爬完岩壁至少需要克服重力做功多少焦耳？ （2）科学家在珠峰底部设立了多个观测点（图乙）来测量珠峰高度的目的是　 　。 （3）受到测量珠峰高度的启发，小敏用激光笔来测量校内的旗杆高度（图丙）；打开激光笔开关，让激光对准旗杆的顶端，要测算出旗杆高度H，需测出的数据有　 　。 习题完成时间： 习题的难度：难□ 中□ 易□ 完成的质量： A□ B□ C□ D□ 5 / 6 学科网（北京）股份有限公司 第03讲 功 适用区域 江苏 适用年级 九年级 例1 D 变式1 D 变式2 D 例2 A 变式1 A 变式2 B 例3 C 变式1 D 变式2 A 变式3 （1）物体上升的高度为2m； （2）拉力F所做的功为1200J； （3）若物重为800N时，拉力所做的功为1800J。 例4 D 变式1 B 例5 D 变式1 （1）省力；（2）3；3.12；不能；（3）盘山公路。 课堂作业： 1．A 2．A 3．D． 4．B 5．C 6．B 7．B 8．A 9．B 10．A 11．C 12．C 13．C 14．A 15．C 16．D 17．A 18．A 19．增大 1 20．240 120 红酒开瓶器 21．250 0 22．2 4.8 23．0 4 24 24．（1）500N；（2）；（3）6000J 25．(1)；(2)；(3)6000N 26．(1)20N；(2)3J 课后作业： 1．D 2．B 3．D 4．C 5．D 6．D 7．C 8．A 9．B 10．B 11．额外功；有用功；额外功；0；在力的方向上没有移动距离。 【 12．弹性；不做 13．2.4×105Pa；7200J 14．30J; 0.13m2 15．0.08m/s;2.4J 16．（1）改变力的方向；（2）9600；（3）变小；（4）0.18；2.4×104 17．（1）爬完岩壁至少需要克服重力做功3000J；（2）多次测量求平均值减小误差；AB、AC、OB。 $$